C語言的那些小秘密之const修飾符
或許還有不少人對于const修飾符理解的并不深刻,都只是停留在一個比較淺的層面上,僅僅是在讀別人代碼的時候看到了const修飾符的使用,自己的寫代碼的過中從未使用過,所以自然對于const修飾符比較陌生。那么到底什么是const修飾符,我們在自己編寫C語言代碼的過程中又該如何有效的使用const修飾符呢,現(xiàn)在讓我們來學習下const修飾符的使用。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/271269.htmconst在C語言中算是一個比較新的描述符,我們稱之為常量修飾符,即就是說其所修飾的對象為常量。當你代碼中想要設(shè)法阻止一個變量被改變,那么這個時候可以選擇使用const關(guān)鍵字。在你給一個變量加上const修飾符的同時,通常需要對它進行初始化,在之后的程序中就不能再去改變它。
可能有的人會有一個疑問,我們不是有在C中有預處理指令#define VariableName VariableValue 可以很方便地進行值替代,干嘛還要引入const修飾符呢?!這是因為預處理語句雖然可以很方便的進行值得替代,但它有個比較致命的缺點,即預處理語句僅僅只是簡單值替代,缺乏類型的檢測機制。這樣預處理語句就不能享受C編譯器嚴格類型檢查的好處,正是由于這樣,使得它的使用存在著一系列的隱患和局限性。
在講解const修飾符之前,我們在此首先給出const修飾符的幾個典型作用:
1. const類型定義:指明變量或?qū)ο蟮闹凳遣荒鼙桓?引入目的是為了取代預編譯指令
2. 可以保護被修飾的東西,防止意外的修改,增強程序的健壯性;
3. 編譯器通常不為普通const常量分配存儲空間,而是將它們保存在符號表中,這使得它成為一個編譯期間的常量,沒有了存儲與讀內(nèi)存的操作,使得它的效率也很高。
4. 可以節(jié)省空間,避免不必要的內(nèi)存分配。
接下來看看具體的使用。
一、const修飾符在函數(shù)體內(nèi)修飾局部變量。
const int n=5;
和
int const n=5;
是等價的。我們在編程的過程中一定要清楚的知道const修飾的對象是誰,在這里修飾的是n,和int沒有關(guān)系。const 要求他所修飾的對象為常量,不能被改變,同時也不能夠被賦值,所以下面這樣的寫法是錯誤的。
const int n;
n=0;
對于上面的情況是比較容易理解的,但是當const與指針一起使用時,就容易讓人感到迷惑。例如,下面我們來看看一個p和q的聲明:
const int *p;
int const *q;
看了上面的代碼可能有人會覺得 const int *p;表示的是const int類型的指針(const直接修飾int),而 int const *q;表示的是int類型的const指針(const直接修飾指針)。實際上,在上面的聲明中p和q都被聲明為const int類型的指針。而int類型的const指針應該這樣聲明:
int * const r= &n;
以上的p和q都是指向const int類型的指針,也就是說,你在以后的程序里不能改變*p的值。而r是一個const指針,它在聲明的時候被初始化指向變量n(即r=&n;)之后,r的值將不再允許被改變,但*r的值可以改變。在此對于判斷const的修飾對象給出一種常使用的方法,我們以*為界線,如果const位于*的左側(cè),則const就是用來修飾指針所指向的變量,即指針指向為常量;如果const位于*的右側(cè),const就是修飾指針本身,即指針本身是常量。
還是給個代碼來加深下大家的印象吧。
#include
int main(int argc, char* argv[])
{
int ss=9;
int * const r= &ss;
printf("%dn",*r);
printf("%dn",ss);
*r=100;
printf("%dn",*r);
printf("%dn",ss);
return 0;
}
運行結(jié)果如下:
簡單的來分析下吧,因為r指向的是ss的地址,所以修改r指向的地址單元的值的同時ss的值也隨之變化。
結(jié)合上述兩種const修飾的情況,我們現(xiàn)在應該可以完成如何聲明一個指向const int類型的const指針,如下:
const int * const r=&ss;
這個時候我們既不能修改*r的值也不能修改r的值。
接下來看看const用于修飾常量靜態(tài)字符串,例如:例如:
const char* str="fdsafdsa";
如果沒有const的修飾,我們可能會在后面有意無意的寫str[4]='x'這樣的語句,這樣會導致對只讀內(nèi)存區(qū)域的賦值,然后程序會立刻異常終止。有了const,這個錯誤就能在程序被編譯的時候就立即檢查出來,這就是const的好處。讓邏輯錯誤在編譯期被發(fā)現(xiàn)。
二、const在函數(shù)聲明時修飾參數(shù)
void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 這是標準庫中的一個函數(shù),在頭文件#include
例如,我們這里這樣使用它。
#include
#include
int main(int argc, char* argv[])
{
const char* str="hello";
char buf[10];
memmove(buf,str,6);
printf("%sn",buf);
return 0;
}
運行結(jié)果如下:
如果我們反過來寫,memmove(str,buf,6);那么編譯器一定會報錯。事實是我們經(jīng)常會把各種函數(shù)的參數(shù)順序?qū)懛?。事實是編譯器在此時幫了我們大忙。如果編譯器靜悄悄的不報錯,即在函數(shù)聲明void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 處去掉const即可,那么這個程序在運行的時候一定會崩潰。這里還要說明的一點是在函數(shù)參數(shù)聲明中const一般用來聲明指針而不是變量本身。例如,上面的size_t len,在函數(shù)實現(xiàn)的時候可以完全不用更改len的值,那么是否應該把len也聲明為常量呢?可以,可以這么做。我們來分析這么做有什么優(yōu)劣。如果加了const,那么對于這個函數(shù)的實現(xiàn)者,可以防止他在實現(xiàn)這個函數(shù)的時候修改不需要修改的值(len),這樣很好。但是對于這個函數(shù)的使用者,
1.飾符號毫無意義,我們可以傳遞一個常量整數(shù)或者一個非常量整數(shù)過去,反正對方獲得的只是我們傳遞的一個copy。
2實現(xiàn)。我不需要知道你在實現(xiàn)這個函數(shù)的時候是否修改過len的值。
所以,const一般只用來修飾指針。再看一個復雜的例子
int execv(const char *path, char *const argv[]);
著重看后面這個,argv.它代表什么。如果去掉const,我們可以看出char * argv[],argv是一個數(shù)組,它的每個元素都是char *類型的指針。如果加上const.那么const修飾的是誰呢?修飾的是一個數(shù)組,argv[]意思就是說這個數(shù)組的元素是只讀的。那么數(shù)組的元素的是什么類型呢?是char *類型的指
針.也就是說指針是常量,而它指向的數(shù)據(jù)不是。于是
argv[1]=NULL; //非法
argv[0][0]='a'; //合法
三、const作為全局變量
在程序中,我們要盡可能少的使用全局變量。因為其作用域是全局,所以程序范圍內(nèi)都可以修改它的值,從而導致了全局變量不能保證值的正確性,如果出現(xiàn)錯誤非常難以發(fā)現(xiàn)。如果在多線程中使用全局變量,你的程序?qū)e的一塌糊涂。多線程會修改另一個線程使用的全局變量的值,如果不注意,一旦出錯后果不堪設(shè)想。所以在這種情況下萬不得意不要使用全局變量。我們要盡可能多的使用const。如果一個全局變量只在本文件中使用,那么用法和前面所說的函數(shù)局部變量沒有什么區(qū)別。如果它要在多個文件間共享,那么就牽扯到一個存儲類型的問題。
有兩種方式。
1.用extern
例如
/* pi.h */
extern const double pi;
/* pi.c */
const double pi=3.14;
然后其他需要使用pi這個變量的,包含pi.h
#include pi.h
或者,自己把那句聲明復制一遍就好。這樣做的結(jié)果是,整個程序鏈接完后,所有需要使用pi這個變量的共享一個存儲區(qū)域。
2.使用static,靜態(tài)外部存儲類
/* constant.h */
static const double pi=3.14;
需要使用這個變量的*.c文件中,必須包含這個頭文件。前面的static一定不能少。否則鏈接的時候會報告說該變量被多次定義。這樣做的結(jié)果是,每個包含了constant.h的*.c文件,都有一份該變量自己的copy,該變量實際上還是被定義了多次,占用了多個存儲空間,不過在加了static關(guān)鍵字后,解決了文件間重定義的沖突。壞處是浪費了存儲空間,導致鏈接完后的可執(zhí)行文件變大。通常來說,對于存儲空間字節(jié)的變化不是太大的情況下,不是問題。好處是,你不用關(guān)心這個變量是在哪個文件中被初始化的。
下面再來看看一段代碼:
#include
int main()
{
const int a=12;
const int *p=&a; // 這個是指向常量的指針,指針指向一個常量
p++; //可以指針可以自加、自減
p--; //合法
int const *q=&a; // 這個和上面const int *p=&a;是一個意思
int b=12;
int * const r=&b; //這個就是常量指針(常指針),不能自加、自減,并且要初始化
//r++; //編譯出錯
const int * const t=&b; //這個就是指向常量的常指針,并且要初始化,用變量初始化
//t++; //編譯出錯
p=&b; //const指針可以指向const和非const對象
q=&b; //合法
return 0;
}
為了便于代碼的閱讀理解,在此就直接在代碼后面加注釋,就不在這兒做過多的講解了。
綜上所述,const 的好處,是引入了常量的概念,讓我們不要去修改不該修改的內(nèi)存。直接的作用就是讓更多的邏輯錯誤在編譯期被發(fā)現(xiàn)。所以我們要盡可能的多使用const。以上內(nèi)容難免有錯,如果錯誤,請糾正!如需轉(zhuǎn)載,請注明出處!
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